(57)【要約】【課題】誘導ラインの敷設作業において、工期の短縮化、施工効率の向上、施工費用の低下を可能とする。【解決手段】誘導ライン２は、第１直線部２１と、第１直線部２１の端部から所定角度で屈曲する第２直線部２２とを備える。第１検出手段１１は、車体の前部側の第１検出領域１１ａにおける誘導ライン２の第１方向角度及び第１偏差を出力し、第２検出手段１２は、車体の後部側の第２検出領域１２ａにおける誘導ライン２の第２方向角度及び第２偏差を出力する。制御手段は、第１検出手段１１からの出力に基づいて、第１偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、第１偏差がゼロに近づく方向に第１方向角度を補正した前輪旋回角度で前輪１３，１４を旋回し、第２検出手段１２からの出力に基づいて、第２偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、第２偏差がゼロに近づく方向に第２方向角度を補正した後輪旋回角度で後輪１５，１６を旋回する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行経路に沿って敷設された誘導ラインと、前記誘導ラインの位置を検出しながら走行する無人車両とを備えた無人搬送システムであって、
前記誘導ラインは、第１直線部と、前記第１直線部の端部から所定角度で屈曲する第２直線部とを備え、
前記無人車両は、
車体の前部に設けられた前輪と、
前記車体の後部に設けられた後輪と、
前記車体の前部に設けられ、前記誘導ラインを検出する第１検出手段と、
前記車体の後部に設けられ、前記誘導ラインを検出する第２検出手段と、
前記前輪及び前記後輪の旋回角度を制御する制御手段とを備え、
前記第１検出手段は、前記車体の前部側の第１検出領域における前記誘導ラインの第１方向角度及び第１偏差を出力し、
前記第２検出手段は、前記車体の後部側の第２検出領域における前記誘導ラインの第２方向角度及び第２偏差を出力し、
前記制御手段は、
前記第１検出手段からの出力に基づいて、前記第１偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、前記第１偏差がゼロに近づく方向に前記第１方向角度を補正することで前輪旋回角度を設定し、前記前輪旋回角度で前記前輪を旋回し、
前記第２検出手段からの出力に基づいて、前記第２偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、前記第２偏差がゼロに近づく方向に前記第２方向角度を補正することで後輪旋回角度を設定し、前記後輪旋回角度で前記後輪を旋回することを特徴とする無人搬送システム。
【請求項２】
前記誘導ラインは、前記第２直線部の端部から所定角度で屈曲する第３直線部を備え、
前記第３直線部は、前記第１直線部に対して約９０度の方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。
【請求項３】
前記第１及び第２偏差は、前記第１及び第２検出領域の進行方向側の端辺における中央位置を基準とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の無人搬送システム。
【請求項４】
前記第１及び第２検出手段は、前記第１及び第２検出領域を撮像する撮像手段からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無人搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行経路に沿って敷設された誘導ラインと、誘導ラインの位置を検出しながら走行する無人車両とを備えた無人搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、工場や倉庫等においては、路面に敷設された誘導ラインと、誘導ラインに沿って走行する無人車両とを備えた無人搬送システムが活用されている。このような無人搬送システムは種々の方式のものが知られているが、例えば特許文献１及び２には、誘導ラインに沿って走行する無人車両を備えた無人搬送システムが開示されている。
【０００３】
従来の無人車両は、車体の前部に誘導ラインを検出する検出手段が設けられており、制御手段が、検出手段の出力に基づいて、車体に設けられた車輪の旋回駆動を制御して、誘導ラインに追従して走行するように構成されている。従来の無人搬送システムでは、無人車両が直角方向に姿勢角度を変更する区間において、誘導ライン２のコーナー部２５が、図６（ａ）のような滑らかな曲線からなる円弧線、或いは、図６（ｂ）のような複数の短直線を十分浅い角度で円弧状に連結させてなる円弧状の線で構成されている。
【０００４】
従来の無人車両は、円弧線又は円弧状の線で構成された誘導ライン２のコーナー部２５に沿って走行するように、検出手段及び制御手段が構成されていた。そのため、従来の無人搬送システムでは、誘導ラインを敷設する際に、直線用の計測器の他に曲線用の計測器を使用して、コーナー部に円弧線又は円弧状の線部材を設置する必要があった。その結果、誘導ラインの敷設作業において非常に手間がかかり、工期の長期化、施工効率の低下、施工費用の増大を招いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４０４４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２６５４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、誘導ラインの敷設作業において、工期の短縮化、施工効率の向上、施工費用の低下を可能とする無人搬送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送システムは、
走行経路に沿って敷設された誘導ラインと、誘導ラインの位置を検出しながら走行する無人車両とを備えた無人搬送システムであって、
誘導ラインは、第１直線部と、第１直線部の端部から所定角度で屈曲する第２直線部とを備え、
無人車両は、
車体の前部に設けられた前輪と、
車体の後部に設けられた後輪と、
車体の前部に設けられ、誘導ラインを検出する第１検出手段と、
車体の後部に設けられ、誘導ラインを検出する第２検出手段と、
前輪及び後輪の旋回角度を制御する制御手段とを備え、
第１検出手段は、車体の前部側の第１検出領域における誘導ラインの第１方向角度及び第１偏差を出力し、
第２検出手段は、車体の後部側の第２検出領域における誘導ラインの第２方向角度及び第２偏差を出力し、
制御手段は、
第１検出手段からの出力に基づいて、第１偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、第１偏差がゼロに近づく方向に第１方向角度を補正することで前輪旋回角度を設定し、前輪旋回角度で前輪を旋回し、
第２検出手段からの出力に基づいて、第２偏差に所定のゲインを乗じた補正値を使って、第２偏差がゼロに近づく方向に第２方向角度を補正することで後輪旋回角度を設定し、後輪旋回角度で後輪を旋回する。
【０００８】
好ましくは、
誘導ラインは、第２直線部の端部から所定角度で屈曲する第３直線部を備え、
第３直線部は、第１直線部に対して約９０度の方向に設けられている。
【０００９】
好ましくは、
第１及び第２偏差は、第１及び第２検出領域の進行方向側の端辺における中央位置を基準とする。
【００１０】
好ましくは、
第１及び第２検出手段は、第１及び第２検出領域を撮像する撮像手段からなる。
【発明の効果】
【００１１】
上記の通り、本発明に係る無人搬送システムでは、無人車両は、２つの検出手段を車体の前後部に備えており、各検出手段によって車体の前部及び後部の検出領域における誘導ラインの方向角度及び偏差を検出する。無人車両は、検出手段の出力に基づいて、前輪を車体の前部側の誘導ラインに沿って旋回し、後輪を車体の後部側の誘導ラインに沿って旋回する。これによって、誘導ラインが、第１直線部と第２直線部とのコーナー部において、円弧線又は円弧状の線を有するものでなく、所定角度で屈曲した直線部であっても、無人車両は、誘導ラインから逸脱することなく走行できる。その結果、本発明に係る無人搬送システムでは、誘導ラインを敷設する際に、曲線用の計測器及び曲線部材を使用する必要がなく、直線用の計測器及び直線部材を使用するだけでよいので、工期の短縮化、施工効率の向上、施工費用の低下を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る無人車両の概略構成を示す平面図。
【図２】本発明に係る無人車両のブロック図。
【図３】本発明に係る無人搬送システムの概略構成を示す平面図。
【図４】図３の場合において、図４（ａ）は、前輪の前輪旋回角度を説明するための平面図、図４（ｂ）は、後輪の後輪旋回角度を説明するための平面図。
【図５】図５（ａ）は、他の実施形態の検出手段を示す平面図、図５（ｂ）は、さらに他の実施形態の検出手段を示す平面図。
【図６】従来の誘導ラインを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて、本発明に係る無人搬送システムについて説明する。
【００１４】
図１の通り、無人車両１は、車体１０を備えている。無人車両１は、車体１０の前部１ａに一対の前輪１３，１４が設けられている。また、無人車両１は、車体１０の後部１ｂに一対の後輪１５，１６が設けられている。車体１０の前部１ａの中央位置と車体１０の後部１ｂの中央位置とを結ぶ線上に、車体中心線Ｃが設定されている。また、車体中心線Ｃは、各前輪１３，１４の中央位置と各後輪１５，１６の中央位置とを結ぶ線上にある。従って、車体中心線Ｃの方向が、車体１０の進行方向（姿勢角度）１０ａとなる。
【００１５】
無人車両１は、車体１０の前部１ａに第１検出手段１１を備える。また、無人車両１は、車体１０の後部１ｂに第２検出手段１２を備える。第１検出手段１１は、前輪１３，１４の間の車体中心線Ｃ上に設けられている。第２検出手段１２は、後輪１５，１６の間の車体中心線Ｃ上に設けられている。
【００１６】
本実施形態では、第１及び第２検出手段１１，１２は、ＣＣＤカメラ等の撮像手段や、二次元配列カラーセンサーで構成されている。第１及び第２検出手段１１，１２は、検出方向が路面側に向けられており、路面に敷設された誘導ライン２（図３）を検出するようになっている。第１検出手段１１は、車体１０の前部１ａ側における第１検出領域１１ａの画像データを取得して、例えば１秒間に数回〜数十回の頻度で出力する。同様に、第２検出手段１２は、車体１０の後部１ｂ側における第２検出領域１２ａの画像データを取得して、例えば１秒間に数回〜数十回の頻度で出力する。
【００１７】
図２の通り、無人車両１は、制御部５を備える。そして、図３の通り、無人車両１は、誘導ライン２に沿って走行するように、制御部５が前輪１３，１４及び後輪１５，１６の旋回角度を制御する。制御部５は、第１検出手段１１からの出力に基づいて、前輪１３，１４の前輪旋回角度を制御する。同様に、制御部５は、第２検出手段１２からの出力に基づいて、後輪１５，１６の後輪旋回角度を制御する。
【００１８】
図３の通り、本実施形態では、誘導ライン２は、無人車両１が進行方向１０ａ（姿勢角度）を直角方向に変更する区間において、コーナー部が直線で構成されており、第１直線部２１、第２直線部２２及び第３直線部２３で構成されている。無人車両１０は、第１直線部２１に沿って走行し、その後、進行方向１０ａを約９０度だけ変えて、第３直線部２３に沿って走行する。そのため、第３直線部２３は、第１直線部２１に対して約９０度の角度２ａで設けられている。また、コーナー部となる第２直線部２２は、第１直線部２１及び第３直線部２３に対して約４５度の角度２ｂ，２ｃで設けられている。なお、角度２ａが９０度の場合、角度２ｂ、２ｃは、３０〜６０度の範囲でよい。
【００１９】
図４（ａ）に基づいて、進行方向１０ａに対する前輪１３，１４の車輪方向１３ａ，１４ａの前輪旋回角度θ１３，θ１４について説明する。第１検出手段１１は、車体１０の前部側における第１検出領域１１ａにおける車体中心線Ｃに対する誘導ライン２２の第１方向角度θ１及び第１偏差ｅ１１を出力する。第１検出領域１１ａの中心位置に、車体中心線Ｃが設定されている。第１検出手段１１は、第１検出領域１１ａの進行方向１０ａ側の端辺において、進行方向１０ａにおける車体中心線Ｃと誘導ライン２２とのずれ量（第１偏差）ｅ１１を検出する。さらに、第１検出手段１１は、第１検出領域１１ａの進行方向と反対側の端辺において、進行方向１０ａにおける車体中心線Ｃと誘導ライン２２とのずれ量ｅ１２を検出する。第１検出領域１１ａは、進行方向１０ａにおいて長さＤ１を有する。
【００２０】
上記のずれ量（第１偏差）ｅ１１、ずれ量ｅ１２、及び長さＤ１に基づいて、次式（１）によって、第１検出領域１１ａにおける誘導ライン２２の第１方向角度θ１が算出される。なお、ずれ量ｅ１１，ｅ１２は、車体中心線Ｃに対する左右方向に応じて、「＋」と「−」の符号が付けられる。また、第１方向角度θ１は、「＋」と「−」の符号に応じて、進行方向１０ａに対する左右回転方向が決まる。
・θ１＝ｔａｎ−１（（ｅ１１−ｅ１２）／Ｄ１）  ・・・（１）
【００２１】
さらに、ずれ量（第１偏差）ｅ１１に応じてゲインｇ１が設定されている。このゲインｇ１を使って、第１方向角度θ１を補正することで、前輪１３の前輪旋回角度θ１３、前輪１４の前輪旋回角度θ１４を設定する。即ち、ずれ量（第１偏差）ｅ１１がゼロに近づく方向に、第１方向角度θ１が補正されて、前輪旋回角度θ１３，θ１４が設定される。そのため、ずれ量（第１偏差）ｅ１１がゼロのときは、前輪旋回角度θ１３，θ１４が、第１方向角度θ１と同一になる。なお、本実施形態では、車体回転方向における内側の前輪１４の前輪旋回角度θ１４が、車体１０が曲がりやすいように、車体回転方向における外側の前輪１３の前輪旋回角度θ１３に対して若干大きく設定される。
【００２２】
図４（ｂ）に基づいて、進行方向１０ａに対する後輪１５，１６の車輪方向１５ａ，１６ａの後輪旋回角度θ１５、θ１６について説明する。第２検出手段１２は、車体１０の後部側における第２検出領域１２ａにおける車体中心線Ｃに対する誘導ライン２１の第２方向角度θ２及び第２偏差ｅ２１を出力する。第２検出領域１２ａの中心位置に、車体中心線Ｃが設定されている。第２検出手段１２は、第２検出領域１２ａの進行方向１０ａ側の端辺において、進行方向１０ａにおける車体中心線Ｃと誘導ライン２１とのずれ量（第２偏差）ｅ２１を検出する。さらに、第２検出手段１２は、第２検出領域１２ａの進行方向と反対側の端辺において、進行方向１０ａにおける車体中心線Ｃと誘導ライン２２とのずれ量ｅ２２を検出する。第２検出領域１２ａは、進行方向１０ａにおいて長さＤ２を有する。
【００２３】
上記のずれ量（第２偏差）ｅ２１、ずれ量ｅ２２、及び長さＤ２に基づいて、次式（２）によって、第２検出領域１２ａにおける誘導ライン２１の第２方向角度θ２が算出される。なお、ずれ量ｅ２１，ｅ２２は、車体中心線Ｃに対する左右方向に応じて、「＋」と「−」の符号が付けられる。また、第２方向角度θ２は、「＋」と「−」の符号に応じて、進行方向１０ａに対する左右回転方向が決まる。
・θ２＝ｔａｎ−１（（ｅ２１−ｅ２２）／Ｄ２）  ・・・（２）
【００２４】
さらに、ずれ量（第２偏差）ｅ２１に応じてゲインｇ２が設定されている。このゲインｇ２を使って、第２方向角度θ２を補正することで、後輪１５の後輪旋回角度θ１５、後輪１６の後輪旋回角度θ１６を設定する。即ち、ずれ量（第２偏差）ｅ２１がゼロに近づく方向に、第２方向角度θ２が補正されて、後輪旋回角度θ１５，θ１６が設定される。そのため、ずれ量（第２偏差）ｅ２１がゼロのときは、後輪旋回角度θ１５，θ１６が、第２方向角度θ２と同一になる。なお、本実施形態では、車体回転方向における内側の後輪１６の後輪旋回角度θ１６が、車体１０が曲がりやすいように、車体回転方向における外側の後輪１５の後輪旋回角度θ１５に対して若干大きく設定される。
【００２５】
上記の実施形態では、第１及び第２検出領域１１ａ，１２ａにおけるずれ量ｅ１１，ｅ１２，ｅ２１，ｅ２２及び長さＤ１，Ｄ２に基づいて、第１及び第２方向角度θ１，θ２を算出したが、例えば、第１直線部２１と第２直線部２２との折れ曲げ部において、車体中心線Ｃと誘導ライン２とのずれ量を多数点で検出して、最小二乗法で折れ曲げ部の近似曲線を算出し、検出領域１１ａ，１２ａの端辺における近似曲線の接線を用いて、第１及び第２方向角度θ１，θ２を算出してもよい。
【００２６】
また、上記の実施形態では、第１偏差ｅ１１及び第２偏差ｅ２１は、第１及び第２検出領域１１ａ，１２ａの進行方向１０ａ側の端辺における車体中心線Ｃと誘導ライン２とのずれ量を採用したが、第１及び第２検出領域１１ａ，１２ａの中心位置における車体中心線Ｃと誘導ライン２との進行方向１０ａにおけるずれ量（偏差）を採用してもよい。
【００２７】
図５は、上記とは異なる実施形態を示す。図５（ａ）では、検出手段１１，１２が、４つの１次元磁気センサー１００，１０１，１０２，１０３で構成されている。上記した最小二乗法を用いて第１及び第２方向角度θ１，θ２を算出する場合は、少なくとも４箇所で車体中心線Ｃと誘導ライン２とのずれ量を検出することが好ましい。また、上記で詳述した実施形態のように、第１及び第２検出領域１１ａ，１２ａにおけるずれ量ｅ１１，ｅ１２，ｅ２１，ｅ２２及び長さＤ１，Ｄ２に基づいて、第１及び第２方向角度θ１，θ２を算出する場合は、図５（ｂ）の通り、検出手段１１，１２は、検出領域１１ａ，１２ａの進行方向１０ａの両端側に２つの１次元磁気センサー１００，１０３を配置して構成することもできる。
【符号の説明】
【００２８】
１  無人車両
２  誘導ライン
５  制御手段
２１  第１直線部
２２  第２直線部
２３  第３直線部
１ａ  車体の前部
１ｂ  車体の後部
１１  第１検出手段
１２  第２検出手段
１１ａ  第１検出領域
１２ａ  第２検出領域
１３，１４  前輪
１５，１６  後輪
１３ａ，１４ａ  前輪旋回角度
１５ａ，１６ａ  後輪旋回角度
θ１  第１方向角度
θ２  第２方向角度
ｅ１１  第１偏差
ｅ２１  第２偏差
ｇ１，ｇ２  ゲイン
【図１】
2013117838.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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